防火防爆课程设计2.docx
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防火防爆课程设计2
目录
第一章引言1
第二章环己胺的性质及事故预先危险性分析1
2.1、环己胺的性质1
2.2、环己胺危险辨识与预先危险性分析2
第三章库区总平面布置5
3.1、选址和布置5
3.2、防火间距与防火堤5
3.3、平面总布置图6
第四章储罐(区)安全设施7
4.1、储罐的安全设施7
4.2、罐区安全设施7
第五章罐区电气防爆与防雷防静电8
5.1、罐区的电气防爆8
5.2、罐区的防雷8
5.3、罐区的防静电9
第六章罐区安全管理和消防设施10
6.1、生产人员的安全管理10
6.2、安全信息管理10
6.3、设备及设施的管理10
6.4、装卸运输管理11
6.5、消防器材的管理11
6.6、罐区的消防设施11
参考文献12
第一章引言
改革开放以来,我国工业生产发展迅速,化学工业作为工业生产的一个十分重要的组成部分,化工已经渗透到我们生活各个领域,而环己胺作为一种重要的化学物质,在化工产业中运用广泛。
环己胺用用以制备环己醇、环己酮、己内酰胺、醋酸纤维和尼龙等。
环己胺本身为溶剂,可在树脂、涂料、脂肪、石蜡油类中应用。
也可用于制取脱硫剂、橡胶抗氧剂、硫化促进剂、塑料及纺织品化学助剂、锅炉给水处理剂、金属缓蚀剂、乳化剂、防腐剂、抗静电剂、胶乳凝固剂、石油添加剂、杀菌剂、杀虫剂及染料中间体。
环己胺的磺酸盐,作为人工甘味料,用于食品、饮料和医药。
但因其特殊的化学性质,储存是一个很重要的问题,在环己胺储存中常用储罐作为储存容器,目前我国使用范围最广泛、制作安装技术最成熟的是拱顶储罐、浮顶储罐和卧式储罐。
在环己胺的生产储存中,卧式储罐作为其主要储存容器。
环己胺闪点较低仅为32℃,高热易燃,受热分解释出剧毒的烟雾,遇火源会着火回燃,一旦环己胺发生火灾,火势猛,不易扑救,危害性大,毒性很大,基于环己胺的这些化学性质以及发生火灾时的严重后果考虑,在生产和储存环己胺时,不仅需要采用可靠度高的容器,还需要加强防火与防爆,以及防止环己胺的泄露。
第二章环己胺的性质及事故预先危险性分析
2.1、环己胺的性质
环己胺(C6H13N)无色液体。
有鱼腥胺气味。
相对密度0.8647(25/25℃)。
沸点134.5℃。
凝固点-17.7℃。
折射率1.4565(25℃)。
能与水和一般有机溶剂混溶。
能随水蒸气挥发,并与水形成共沸混合物。
易燃、有毒。
用于合成脱硫剂、腐蚀抑制剂、硫化促进剂、乳化剂、抗静电剂、胶乳凝聚剂、石油产品添加剂、阻蚀剂、杀菌剂、杀虫剂等。
可由环己醇氨解,或由苯胺在高温和高压下加氢而制得。
与水形成共沸物、沸点为96.4℃,含水55.8%。
具有强有机碱性质,0.01%水溶液的pH值为10.5。
易燃,遇明火、高热易燃。
受热分解释出剧毒的烟雾。
与氧化剂接触猛烈反应。
其蒸气比空气重,能在较低处扩散到相当远的地方,遇火源会着火回燃。
2.2、环己胺危险辨识与预先危险性分析
表1环己胺理化性质
物料名称
闪点/℃
熔点/℃
饱和蒸气压(kPa)
爆炸极限/%
自燃点/℃
火灾危险类别
环己胺
32℃
-17.7℃
1.17kPa
1.5%~9.4%
260℃
乙A
根据重大危险源临界量,环己胺的临界量为100t,显然30m3×6的环己胺卧式储罐就是一个重大危险源,危险性很大,根据GB50160-2008,《石油化工企业设计防火规范》可知环己胺的火灾危险性类别为乙A类,其闪点为32℃,爆炸极限1.5%~9.4%,极容易发生火灾爆炸事故。
表2环己胺储存使用注意事项
危险性概述
健康危害:
吸入该品蒸气可发生急性中毒。
中毒表现有剧烈呕吐及腹泻;瞳孔散大和对光反应迟钝、视力模糊、萎靡、语言障碍。
人体斑贴试验见25%该品溶液引起严重的皮肤刺激,并可能致过敏反应。
燃爆危险:
该品易燃,具强腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤,具致敏性。
急救措施
皮肤接触:
立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至少15分钟。
就医。
眼睛接触:
立即提起眼睑,用大量流动清水或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。
就医。
吸入:
迅速脱离现场至空气新鲜处。
保持呼吸道通畅。
如呼吸困难,给输氧。
如呼吸停止,立即进行人工呼吸。
就医。
消防措施
有害燃烧产物:
一氧化碳、二氧化碳、氧化氮。
灭火方法:
用水喷射逸出液体,使其稀释成不燃性混合物,并用雾状水保护消防人员。
灭火剂:
水、抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。
表3环己胺预先危险性分析
潜在事故
事故原因
触发事件
事故后果
危险等级
防范措施
火灾、爆炸、中毒
1、环己胺泄漏
2、环己胺达到爆炸极限
3、存在点火源、静电、高温物体等
4、储罐爆炸
一、故障泄漏
1、储罐.贮罐、槽、塔、器、管线阀门、法兰等破损、泄漏;2.罐、槽、塔、器、管、阀、表等连接处泄漏,泵破裂或转动设备密封处泄漏;3.罐、槽、塔、管、阀等因加工、材质、焊接等质量不好或安装不当而泄漏;4.阀门、泵、管道、流量计、仪表连接处泄漏;
二、运行泄漏
1、超压造成罐体破裂、泄漏;2、安全阀等安全附件失灵、损坏或操作不当;3、垫片撕裂造成泄漏;4、垫片撕裂造成泄漏,以及骤冷、急热造成罐、槽、塔、器等破裂、泄漏;5、.承压容器未按有关规定及操作规程操作;6、转动部件不洁而摩擦产生高温及高温物件遇易燃物品。
三、明火
1.火星飞溅;2.违章动火;3.外来人员带入火种;4.物质过热引发;5.点火吸烟;6.其它火源。
四、火花
1.金属撞击(带钉皮鞋、工具碰撞等);
2.电气火花;3.线路老化或受到损坏,引燃绝缘层;4.短路电弧;5.静电;6雷击;7.进入车辆未戴阻火器等(一般要禁止驶入)
造成巨大物质财产损失,重大人员伤亡,严重经济损失,以及环境污染等
Ⅳ
1、严格按照国家标准建设
1.按照《建筑设计防火规范》、《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》进行库房建设;2参照《储罐区防火堤设计规范》、《石油化工企业设计防火规范》来布局库房
2、控制与消除火源
1.严禁吸烟、火种和穿带钉皮鞋、不带阻火器车辆进入库区;2.严格执行动火证制度,并加强防范措施;3.严禁钢性工具敲击、抛掷,不使用发火工具;5.严格执行防静电措施;6.运送物料的机动车辆必须配戴完好的阻火器,
三、严格控制设备及其安装质量
1.罐、槽、塔、器、泵、阀、压机、冷机、管线质量;2.压力容器、管道及其仪表要定期检验、检测、试压;
3.对设备、管线、泵、阀、报警器监测仪表定期检、保、修;4.设备及电气按规范和标准安装,定期检修,保证完好状态;5.定期检查环己胺的跑、冒、滴、漏
第三章库区总平面布置
3.1、选址和布置
3.1.1、库区的选址
环己胺属于甲级可燃液体,依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006的选址原则,应设置在城市(区域)的边缘或相对独立的安全地带,并宜设置在城市(区域)全年最小频率风向的上风侧。
鉴于环己胺火灾危险类别为乙A类,闪点较低,库区选址应为远离人口密集的城郊区域并选择该区域全年最小频率风向的上风侧。
3.1.2、储罐的布置
环己胺为甲类可燃液体,基于环己胺的化学性质以及考虑到厂区的美观和库区成本问题,30m3×6环己胺卧式储罐组分为两组的排列方式布置,如图所示。
3.2、防火间距与防火堤
3.2.1防火间距设计
防火间距的设计主要依据《建筑设计防火规范》GB50016-2006和GB50160-2008《石油化工企业设计防火规范》的相关规定。
卧式储罐之间的距离应不小于0.8m,实际0.8m。
卧式储罐与其他建筑物距离不小于25m,该距离为25m。
两组储罐之间的距离应不小于3m,该距离为3m。
3.2.2、防火堤设计
根据《建筑设计防火规范》GB50016-2006的规定,甲、乙、丙类液体的地上式、半地下式储罐或储罐组,其四周应设置不燃烧体防火堤。
本库区采用的地上式卧式储罐应该在其四周设置不燃烧防火堤。
3.3、平面总布置图
第四章储罐(区)安全设施
罐区是对环己胺的集中储存区,保证它的安全运行是保证企业安全的重中之重。
储罐设计应符合《石油化工企业设计防火规范》的相关规定。
4.1、储罐的安全设施
储罐作为环己胺为重要储存装置,环己胺理化性质特殊,化学性质活泼,因装置储罐安全设施就是很重要的,根据《石油化工企业设计防火规范》的相关规定,储罐的安全设施应包括:
1、储罐应设液位计、压力表、安全阀和温度计。
2、安全阀出口应设导气管,压力和温度远传至DCS主控室。
这样就可以随时掌握罐内的温度和液位,以便进行调节控制,个别压力异常情况安全阀启跳,有效防止储罐超压。
3、储罐液位显示应设高报,用以提醒操作人员储罐充装已到安全许可上限。
4、储罐和管道应有导除静电的接电设施。
5、为保障液位计失灵或其他人为因素造成储罐超装情况下储罐的安全,在储罐许可充装范围的液位高度设置液位开关,控制进料线上的快关阀。
6、设置接地装置,由于环己胺与管道的摩擦会产生大量静电荷,若不通过接地装置把电荷导走,就会使电荷聚集在储罐上形成很高的电位,当此电位达到某一间隙放电电位时,可能发生电火花引起火灾、爆炸事故。
7、储罐上的呼吸阀、液压安全阀底座应装设阻火器。
仅有安全设施还是不够的,储罐储存环己胺时还应注意,储罐安全充装量不得超过储罐容积的85%,这样做是为了避免在储存过程中因环境温度上升膨胀、升压而导致储罐发生超压危险。
4.2、罐区安全设施
罐区是对环己胺的集中储存区,本次环己胺的罐区由30m3×6环己胺卧式储罐组成,确保罐区的安全运行是保证厂区安全的重点,罐区的安全设施设计是罐区设计工程中的重要一部分,其设计应符合《石油化工企业设计防火规范》的相关规定,具体内包括:
1、设置事故喷淋水、排水等设施。
这样在储罐发生大量泄漏的情况下,可以用消防水对泄漏的对环己胺进行吸收以减少对环境的污染。
2、罐区应设事故罐和事故泵,事故罐最小储量不得小于最大罐容的1/4。
这样在发生事故的第一时间能把泄露的环己胺收回,减少对环境的污染,降低事故造成的损失。
3、为防止夏季阳光暴晒造成储罐超压,库房顶应隔热层,以减少阳光的辐射热,降低传导热,库房内应该装置不产生火花的风机,保证库房内的通风和降低温度,使储罐平安度过炎热的夏季。
4、罐区应配备相关防护器材,如灭火器、消防栓等。
罐区是对环己胺的集中储存区,不仅要有安全设施,还应该要有一个成熟的安全管理制度,专业人员的定期检测是对灌区安全运行的必要保障,制定相应的事故预案,对环己胺泄漏事故预案应定期演练,确保职工具备较好的事故处理能力和救护能力。
第五章罐区电气防爆与防雷防静电
5.1、罐区的电气防爆
罐区的电气设计主要参考《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》的相关规定,由于环己胺的特殊化学性质,其蒸气会与罐区中的空气形成有爆炸危险的混合气体,存在潜在的爆炸危险性,因此罐区的电气设计是保证罐区安全的一个重要因素,应该严格按照国家的相关规定,本次罐区的电气防爆设计主要内容有:
1、宜将正常运行时易产生火花的电气设备,如变配电设备、开关柜、事故发电机等布置在远离甲醇储罐的爆炸危险性较小或没有爆炸危险的区域内。
2、设置的防爆电气设备必须是符合现行国家或国际标准的产品。
3、罐区内不宜设置携带式电气设备,应尽量少安装插销座。
4、在满足罐区工艺及安全运行的前提下,应尽量减少防爆电气设备的数量。
5、电气线路应尽量在罐区库房的墙外铺设。
6、在罐区内必须铺设电气线路时,应铺设在绝缘管内。
7、应根据罐区内爆炸危险区域的分区、爆炸性对环己胺蒸气混合物的级别和组别,选择相应的电气设备。
5.2、罐区的防雷
5.2.1、雷电属性
雷电是自然界中放电现象。
产生雷电时,电压可达30万伏以上,电流可达20万安培以上。
雷电直击在建筑物上,有相当大的冲击力,并产生热量。
其动力可将巨数劈倒,顽石击裂。
雷电本身产生的热量足以酿成一场大火。
只有正确采取措施,才能避免事故发生。
正确预防首先就要认清雷的自然属性。
雷最常见的是线状雷,有时也会出现球形雷。
他们都是以放出电荷作用与物体,但其作用方式不同。
线状雷直击物体,球形雷绕击物体。
因线状雷经常出现。
根据其性质目前通常使用避雷针,它的原理是它能够将雷电引向自身,将强大的雷电流导入大地,从而达到保护油罐的目的,但其对球形雷是无能为力的,尽管球形雷出现次数较少,但不是不能发生,因此亦应加以防范。
根据球形雷的性质,其预防措施应采用静电屏蔽。
就是用金属网构成笼式防雷网,以防止球雷进入,从而达到了保护储罐的目的。
5.2.2、防雷装置
雷电一种不可以避免的伴有闪电和雷鸣的一种雄伟壮观而又有点令人生畏的放电现象,雷电常能够引起火灾,环己胺闪点低,在雷电高发期被击中引发事故的概率比较大,罐区的防雷工作在雷电高发期变得十分重要,因此罐区的设计也应当把防雷考虑在其中,常见防雷装置的有避雷针、避雷线、避雷网、避雷带、避雷器。
在环已胺的库房顶设置避雷针即可防止被雷电击中,在安装防雷设施时,应对环己胺储罐周围的一切金属构件、电气设备、管线等做统一的全面考虑,同时不许有架空线进入罐区,避免产生放电火花及将雷电波导入。
5.3、罐区的防静电
5.3.1、罐区静电产生的原因
危险化学品储罐区生产作业的过程,通常包括易燃、可燃液体的装卸、输送、调合、采样、检尺、测温及设备清洗等各种环节。
易燃、可燃液体贮罐(槽)车、汽车罐(槽)车,鹤管以及设备、管线等都有可能产生静电,常见的静电产生原因有:
危险化学品的电阻率影响静电产生;装卸危险化学品方式造成静电;罐底的沉积水会增加静电电量。
5.3.2、罐区静电的危害
环己胺在管线输送中,同样也有静电的产生,但由于管线中充满环己胺而没有足够的空气,不具备爆炸着火的条件。
当把带有电荷的环己胺装入储罐,则因电荷不能迅速泄掉便积聚起来,使液面具有一个较高的电位,这时若液面上部空间形成了爆炸混合气体,就可能发生火灾爆炸。
5.3.3、罐区防静电措施
在罐区内常会有环己胺的蒸气,与空气将形成可燃性混合气体,在静电的作用下极容易发生火灾爆炸事故,因此罐区的防静电工作是重中之重,在罐区中可以采取一系列的防静电措施,本次环己胺罐区采用的防静电措施有以下几种:
1、所有登上环己胺罐和进入罐区作业的人员均不得穿着化纤服装,必须穿戴公司配发的工作服及工作鞋,禁止穿钉子鞋或掌铁的鞋进入罐区,上罐人员登罐前要手扶罐体扶梯静电球片刻,以导除人体静电。
2、严禁携带手机进入罐区,不准携带火柴、打火机或其他火种进入油库和油品储存区、油品收发作业区。
严格控制火源流动和明火作业。
3、汽车、拖拉机入罐区前,必须在排气管口加戴防火罩,停车后立即熄灭发动机,并严禁在罐区检修车辆,不准在作业过程中启动发动机。
4、对在装卸环己胺作中发生的跑、冒、滴、漏、溢油,应及时清除处理,严禁将废弃的环已胺等倒入下水道排放,应收集放于指定的地点,妥善处理。
5、在罐区内应避免金属容器相互碰撞。
地面应采用不易产生火花的材料铺设。
6、在空气特别干燥、温度较高的季节,尤应注意检查接地设备,适当放慢速度,必要时可在作业场地和导静电接地极周围浇水。
第六章罐区安全管理和消防设施
罐区能否安全运行不仅要有防火防爆设施,还应有相应的安全管理,环己胺罐区的安全管理涉及到生产人员的安全管理、设备及设施的管理、装卸运输管理、消防器材的管理等几个方面,
6.1、生产人员的安全管理
1、生产人员上岗前,要经过三级安全教育(厂、车间、班组),经安全考试合格后方能上岗。
2、生产人员严格按安全规程操作(安全责任制、巡回检查制、设备检修制、动火制等)。
3、班前会、班后会要讲安全,贯彻“安全第一,生产必须安全”的思想。
4、定期做消防演习(一般安排在泡沫液更换时)。
6.2、安全信息管理
每个储罐内,物料的液面、温度、压力等信息,均输送中央控制室及总调度室。
重要参数,均设有上、下限及警报装置,如有异常应立即采取相应措施。
6.3、设备及设施的管理
1、储罐每年要检查一次腐蚀情况并测壁厚,如不合要求,要进行整修或更换。
2、定期检查储罐上的测量设施,如其测量值不在允许误差范围内,立即检修或更换。
3、检查储罐附属的呼吸阀、阻火器、防爆膜是否完好。
6.4、装卸运输管理
1、运输车辆必须具有《易燃易爆化学物品准运证》。
2、运输易燃、易爆化学品车辆,必须符合“道路运输危险货物车辆标志”(GBl339-92)。
3、进入罐区的车辆必须符合安全规定,不得在罐区内检修车辆。
4、操作人员不得穿戴易产生静电的工作服,不得使用易产生火花的工具。
6.5、消防器材的管理
1、消防器材按安全规定放置。
2、消防器材设置在明显和便于取用的地点,周围不准堆放物品及杂物。
3、消防器材有专人管理、负责、检查、修理、保养、更换和添置,保证完好存放。
4、定期更换泡沫消防站的泡沫液。
泡沫泵要按时维修,每月点试一次。
移动泡沫车要按规定地点放置,移动后要放置原位置。
6.6、罐区的消防设施
环己胺在燃烧时释放有毒的燃烧产物,如一氧化碳、二氧化碳,氧化氮等,消防设施的选择应当考虑到环己胺的特殊性质,罐区消防设施应当符合消防法规,当火灾发生时,用水喷射逸出液体,使其稀释成不燃性混合物,并用雾状水保护消防人员。
在罐区设置火灾监测仪表,配备消防用水(在罐区设置2-3个消防栓),同时配备相应的灭火器(抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳灭火器)。
总之,罐区的安全管理是化工安全生产的重要组成部分,必须认真执行各有关规定,才能保证生产的安全进行。
参考文献
[1]GB50016-2006,《建筑设计防火规范》[S]
[2]GB50160-2008,《石油化工企业设计防火规范》[S]
[3]GB50351-2005,《储罐区防火堤设计规范》[S]
[4]GB50058-92,《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》[S]
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